Der 3D-Druck im Modellbau aus der Sicht des Konstrukteurs

Bisher haben im Wesentlichen folgende Materialien den Flugmodellbau beherrscht:

• Balsaholz: stabil und leicht, allerdings sehr arbeitsaufwändig, schwierig exakte und komplexe Formen zu bauen. Kein gebautes Teil ist exakt gleich.

• Kompositmaterialien wie Glas- und Kohlefaser: leicht und stabil, aber teuer und sehr aufwändig in der Herstellung.

• EPP-Schaummodelle: leicht, stabil, billig, unkompliziert, aber relativ grobschlächtig in der Optik.

Dann kam der 3D-Druck ins Spiel und unglaubliche Möglichkeiten in der Formgebung und Konstruktion entstanden. Die neuen Möglichkeiten Flugzeuge im 3D-Druck zu erzeugen, stellen den Konstrukteur aber vor gänzlich neue Herausforderungen.

Die meisten 3D-Druck-Filamente haben Eigenschaften, die man normalerweise nicht dem Flugzeug-Modellbau zuordnen würde. Sie sind nicht ultraleicht, dunkle Farbtöne verformen sich bei starker Sonneneinstrahlung und die Stabilität ist stark von den optimalen Einstellungen des Druckers abhängig.

Trotzdem überwiegen die Vorteile und Planeprint ist immer auf der Suche nach neuen Möglichkeiten, das Beste aus den zur Verfügung stehenden Materialien herauszuholen.

Die Vorteile, den Modellbau mit 3D-Druck zu verbinden, sind vielfältig:

• Filament ist billig und der Produktionsprozess im 3D-Druck sehr effizient, da er ein additives Verfahren ist, das kein Material verschwendet. 

• Der Zusammenbau des Modells ist einfach und kann, ohne eine Werkstatt zu benötigen, praktisch „am Küchentisch" durchgeführt werden. Auch teures Werkzeug oder laute Maschinen werden nicht benötigt. 

• Sollte einmal ein Teil oder das ganze Flugzeug zu Bruch gehen, druckt man es einfach neu.

• Scale-Details wie Lufteinlässe, Nieten, Flügel-Rumpf-Übergänge, Positionslichter, Tankdeckel etc. werden mittels 3D-Druck besonders schön wiedergegeben und machen aus dem Modell einen echten Hingucker. 

• Die einzelnen Bauteile sind immer wieder exakt und passgenau reproduzierbar.

• Da sogar die Montagelöcher für die Schrauben mitgedruckt werden, ist für den Zusammenbau fast kein handwerkliches Vorwissen notwendig.

2019 hat PLANEPRINT mit der Konstruktion im P3_Surface-Modus begonnen. 

Das Druckprofil P3 von PLANEPRINT

Es gab damals noch kein LW (lightweight)-PLA und daher wurde das schwerere normale PLA verwendet. Man musste also mit normalem PLA leichte Flugzeuge konstruieren und drucken. Der Surface-Mode von Cura war hier die beste Lösung. Der heute noch bestehende Vorteil dabei ist, dass es dieses Filament in vielen verschiedenen Farben gibt. Die frühen Planeprint-Modelle sind in diesem Modus konstruiert worden.

Der BIG BOBBER, noch im klassischen P3 Mode

Später kam das erste Light-Weight-PLA (LW-PLA) auf den Markt.

Durch dieses mit einem Treibmittel modifizierte PLA war es plötzlich möglich, deutlich leichter zu bauen. Allerdings ist LW-PLA auch deutlich weicher und man konnte die Methode des Drucks mit nur einer Wand noch leichter machen. Eine Zwischenlösung waren die retractfrei designten P3-Teile (Modelle: RISE, NOTOS, SEAGULL, EAGLE, ZIGGY, FUNBUS), die P3 mit LW nutzbar machten. Diese Modelle zeichnen sich durch sehr geringe Wingload aus.

Der superleichte Thermiksegler RISE ist eine P3-Variante, die fast gänzlich ohne Retracts gedruckt werden kann.

PLANEPRINT Profil P5

Allerdings erhält man damit auch sehr empfindliche und weiche Teile. Deshalb war PLANEPRINT auf der Suche nach einer Methode, die der perfekte Kompromiss zwischen Gewicht und Stabilität ist. Das Ergebnis war das Profil P5. Dadurch werden die Flugzeuge alltagstauglicher, druckstabiler und leichter. Mit einem Infill von 6% Gyroidfüllung liegen beste Baueigenschaften auf dem Tisch. Die Gyroidfüllung stützt den Baukörper in jede Richtung und verteilt die auftretenden Kräfte gleichmäßig auf das gesamte Flugzeug. Diese Bauteile sind deutlich resistenter gegen die Verformung durch Hitze. (Modelle: SHARD, L39 ALBATROS, JETWING ...)

Die OV10 BRONCO ist das neueste Modell, komplett mit P5 aufgebaut.

Die neueste PLANEPRINT-Innovation für Indoormodelle und Slowflyer ist eine Hybrid-Bauweise aus im P5 Modus gedruckten Rumpf- und Flügelteilen in LW-PLA, in Kombination mit dünnen Schaumstoffplatten (3 mm Stärke). Diese ultraleichten Flugzeuge haben einen LW-PLA-Infill von nur 3 % oder werden teilweise gleich in Vasen-Mode ohne Infill gesliced.

Sie lieben windstille Outdoor-Flüge oder sportliche Einsätze in Indoor-Hallen. Diese neue Bauweise hat den Vorteil, dass diese Modellflugzeuge wie Originale aussehen und in jeder Indoor-Halle für viel Aufmerksamkeit sorgen. (Modelle: SWIFT S1, GIPPSLAND)

Die GIPPSLAND GA200 nutzt die Hybrid-Bauweise, die weißen Bereiche sind P5 mit nur 3 % Gyroid-Infill, die grünen Bereiche sind 3 mm starken Schaumplatten (Depron, EPP).